Etaloni za električne jedinice i ogledne mjere

Izmjeriti vrijednost znači usporediti je s drugom homogenom vrijednošću koja je konvencionalno prihvaćena kao jedinica. Kao rezultat takve usporedbe ili mjerenja veličine dobiva se određeni imenovani broj koji se naziva numerička vrijednost ili jednostavno vrijednost izmjerene veličine u prihvaćenoj mjernoj jedinici.

Da bi se izmjerena vrijednost usporedila s mjernom jedinicom, u većini slučajeva potrebno je mjernu jedinicu prikazati u obliku određenog uzorka materijala tzv. mjera.

Mjerenja koja se izvode s trenutno najvećom točnošću (tzv. mjeriteljska točnost) i koriste se za usporedbu drugih mjera ove vrste s njima nazivamo etalonima. Napominjemo da mjerne jedinice nekih veličina po svojoj prirodi ne mogu imati etalon ili mjeru, odnosno materijalni konkretan uzorak. Na primjer, jedinice takvih veličina kao što su brzina, snaga, rad, amperaža, vrijeme itd., nemaju standarde.

Jedinice nekih veličina koje nemaju materijalne, umjetno stvorene etalone određene su prirodnim, prirodnim etalonima.Na primjer, jedinica vremena — sekunda — povezana je s procesom rotacije Zemlje, milijunti dio metra — mikroni — određen je valnom duljinom određene boje, jedinica topline, kalorija, određena je kalorična vrijednost kemijski čiste benzojeve kiseline itd.

Odabir mjerne jedinice još uvijek ne omogućuje potpunu izvedbu mjerenja, odnosno usporedbu izmjerene vrijednosti s mjernom jedinicom. Stoga je za izradu mjerenja potrebno reproducirati mjerne jedinice u stvarnim terminima. Takva stvarna reprodukcija jedinica omogućuje stvaranje nekih međunarodnih jedinica koje se približavaju apsolutu s najvećom mogućom mjeriteljskom točnošću. Postoje dvije vrste pravih jedinica uzorka: standardne i ogledne mjere.

Etaloni za jedinice električnih veličina

Standardi — to su uzorci materijala koji služe samo za usporedbu s njima i provjeru mjera uzorka. Ovi se standardi pohranjuju pod posebnim uvjetima kako bi se osiguralo da njihove vrijednosti ostanu nepromijenjene tijekom vremena. Uzorci se koriste za umjeravanje svih vrsta radnih mjera i mjernih instrumenata.

Glavni standardi za električne jedinice su standardi za jakost struje, elektromotornu silu i električni otpor.

Napravite razliku između primarnog etalona, ​​koji je veće točnosti od drugih etalona koji reproduciraju mjerne jedinice iste fizičke veličine, i sekundarnog etalona, ​​čija se vrijednost određuje izravno iz primarnog etalona i putem drugih sekundarnih etalona ili iz reference metoda .

Glavna norma odobrena na utvrđeni način kao državna norma naziva se državna norma.Sekundarni standardi dijele se na standarde svjedoka, standarde kopija i standarde rada.

Etalon svjedoka služi za provjeru sigurnosti primarnog standarda i njegovu zamjenu u slučaju oštećenja ili gubitka. Referentni etalon služi za izravnu usporedbu s primarnim etalonom i njegovu zamjenu pri najtočnijem mjeriteljskom radu. Radni etalon je namijenjen za tekuće mjeriteljske radove na prijenosu mjernih jedinica na uzorke mjera i uzorke mjerila (uređaja najveće točnosti).

razlikovati:

• jedan etalon koji reproducira mjernu jedinicu bez uključivanja drugih sličnih etalona (referentna težina, referentna otporna zavojnica);
• grupni etalon, koji predstavlja skupinu referentnih mjera i mjera, instrumenata koji se općenito koriste za poboljšanje točnosti mjerne jedinice (na primjer, etalon primarne skupine volta koji se sastoji od 20 normalnih zasićenih elemenata, etalon primarne skupine za mjerenje električnog kapaciteta koji se sastoji od od 4 kondenzatora) …

Referentna metoda je metoda reprodukcije mjernih jedinica korištenjem trajnih svojstava tvari ili fizikalne konstante koja zamjenjuje primarni standard. Referentna postavka je postavka mjerenja dizajnirana za primjenu referentne metode.

Norma struje

Nije bilo moguće primijeniti trenutni jedinični standard kao uzorak materijala. Međutim, na temelju kemijsko djelovanje električne struje bilo je moguće ustanoviti lako ponovljiv učinak struje, neovisan ni o vremenu ni o mjestu, što je omogućilo uspostavljanje sljedećih uvjeta za međunarodnu jedinicu jakosti struje: međunarodni amper je jakost nepromijenjene električne struje koja, prolazeći kroz vodenu otopinu srebrnog nitrata oslobađa 0,00111800 grama srebra u sekundi. Prema međunarodnim propisima, međunarodni amper se reproducira korištenjem voltmetra s katodom od platine sa srebrnom anodom.

Standard električne struje

Standard električnog otpora

Egalon Oma je međunarodna oma. To je međunarodno otpornost, pretvoren u istosmjernu električnu struju na temperaturi topljenja leda pomoću stupca žive istog presjeka po cijelom dijelu, duljine 106.300 cm i mase 14,4521 grama. Etalon otpora sastoji se od staklene cijevi ispunjene živom tijekom mjerenja.

Standardni EMF

Standard za elektromotornu silu je međunarodni volt. Međunarodni volt — Napon na otporu od 1 međunarodnog oma kada kroz njega teče struja od 1 međunarodnog ampera. Međutim, reproducira se izvor referentne struje elektromotorna sila, jednako jednom međunarodnom voltu, ne može se stvoriti.

U praksi, međunarodni voltni standard je tzv Weston International Normal Items, stvarajući elektromotornu silu koja se ne mijenja pravilnom uporabom i skladištenjem, jednaku 1,01830 V na temperaturi od 20 ° C.

Westonov element

Pozitivna elektroda međunarodnog volta je živa, a negativna elektroda je kadmijev amalgam. Preko žive stavi se pasta od živinog sulfata u prahu pomiješana s kristalnim kadmijevim sulfatom.Povrh kadmijeva amalgama, kao i na pastu, stavljaju se kristali kadmijeva sulfata. Cijeli međuelektrodni prostor ispunjen je zasićenom otopinom kadmijeva sulfata.

Kako se normalni element ne bi pokvario kada se koristi, potrebno je izbjegavati jaku struju koja može izazvati pojavu polarizacije elementa. Najveća dopuštena struja za normalni element je 0,000005 A. Stoga, kada je normalni element uključen u strujni krug, preporuča se s njim serijski spojiti otpor reda veličine 200 000 ohma.

Državni standardi Rusije pohranjeni su u Državnom znanstvenom mjeriteljstvu. centrima Gosstandarta (Sankt Peterburg, Moskva, Novosibirsk), Njemačke — u RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), SAD — u NIST-u (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

Uzorak mjera

U praktične svrhe najčešće se koriste uzorci mjera. Proizvode se u obliku koji je jednostavan za korištenje. Što se tiče točnosti, naravno da zaostaju za standardima. Međutim, kada se pravilno koristi i skladišti, ova je točnost primjerena praktičnim potrebama.

Izrađuju se otpori modela od manganinske žice, jer manganin ima mnoge značajne prednosti u odnosu na druge materijale:

• njegov temperaturni koeficijent je praktički nula;

• otpor je dovoljno velik;

• termoelektromotorna sila u dodiru s bakrom također je praktički jednaka nuli;

• prethodno odležao manganin ne mijenja svoju otpornost tijekom vremena.

Kako bi otpor uzorka imao što manji induktivitet, napravljen je namot njegove zavojnice bifilarni… Da biste to učinili, sva žica namotana na kalem je savijena u sredini, a zatim ravnomjerno namotana od kraja. Kod ovog načina namotavanja struje u dva susjedna zavoja teku u suprotnim smjerovima, stoga su njihova magnetska polja jednaka i suprotna i stoga se međusobno gotovo poništavaju. Stoga je induktivitet bifilarne zavojnice gotovo jednak nuli.

Modelni otpornici imaju dva para stezaljki. Svaki par stezaljki pruža se s istog kraja otpornika. Dvije stezaljke - masivnije - dizajnirane su za uključivanje otpora uzorka u krug. Druga dva — manje masivna — koriste se za kompenzacijska mjerenja. Kao otpornici uzorka često se koriste tzv. otporne kutije.